专利名称：颗粒速度的线性静电传感器阵列测量方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于气固两相流测量技术领域，具体涉及一种气固两相流颗粒速度的线性 静电传感器阵列测量方法及装置。
背景技术：
气固两相流系统广泛存在于能源、化工、电力及冶金等工业领域。颗粒速度是描述 气固两相流动系统的一个重要参数，颗粒速度测量对于了解气固流动特性以及生产过程的 计量、节能与控制具有重要意义。气固流动系统中颗粒与颗粒、颗粒与气体及颗粒与管壁的 相互碰撞、摩擦及分离，导致颗粒产生荷电现象。近些年来，人们利用颗粒荷电，研究开发了 静电相关法颗粒速度测速仪，其在重复性、可靠性和低成本等方面均优于电容、光学等其他 互相关测速装置。但静电相关法速度测量时，渡越时间统计误差与传感器输出信号频带宽 度的三次方成反比，低速测量时，静电传感器输出信号频带范围较窄，因此导致低速测量相 关速度测量渡越时间估计误差较大，速度测量准确度降低。由于静电传感器的敏感电极具 有一定的几何形状和尺寸，用静电传感器的“敏感窗口“检测流体的流动状况时，敏感电极 对静电流噪声将以特定空间权函数进行加权平均。基于单环静电传感器的空间滤波效应的 颗粒速度测量方法具有结构简单、硬件成本低、适合于恶劣的工业现场环境等特点。但单个 环状静电传感器输出信号频带范围较宽，降低了滤波器的空间选择性，在功率谱特性曲线 上，表现为各点离散程度较大，波峰不明显，信噪比较低，影响了速度测量的准确性。

发明内容
为了克服现有静电相关法和单环静电感应空间滤波法速度测量的不足，本发明提 出了一种颗粒速度的线性静电传感器阵列测量方法及装置，本发明能够提高静电感应空间 滤波器的空间选择性，降低速度信号中心频率测量不确定度，提高了颗粒速度测量的准确 性。本发明采用如下技术方案本发明所述的一种颗粒速度的线性静电传感器阵列测量方法，取两组结构和尺度 相同的第一静电传感器阵列和第二静电传感器阵列及绝缘测量管道，所述第一静电传感器 阵列至少包括第11环形静电传感器、第12环形静电传感器、第13环形静电传感器、第14 环形静电传感器、第15环形静电传感器，所述第二静电传感器阵列至少包括第21环形静电 传感器、第22环形静电传感器、第23环形静电传感器、第24环形静电传感器、第25环形静 电传感器，将第11环形静电传感器、第12环形静电传感器、第13环形静电传感器、第14环 形静电传感器、第15环形静电传感器套设在绝缘测量管道上，并且第一静电传感器阵列中 相邻的环形静电传感器之间的轴向间距P相等，将第21环形静电传感器设在第11环形静 电传感器与第12环形静电传感器之间且第21环形静电传感器套在绝缘测量管道上，所述 第21环形静电传感器至第11环形静电传感器之间的轴向距离等于第21环形静电传感器 至第12环形静电传感器之间的轴向距离；将第22环形静电传感器设在第12环形静电传感器与第13环形静电传感器之间且第22环形静电传感器套在绝缘测量管道上，所述第22环 形静电传感器至第12环形静电传感器之间的轴向距离等于第22环形静电传感器至第13 环形静电传感器之间的轴向距离；将第23环形静电传感器设在第13环形静电传感器与第 14环形静电传感器之间且第23环形静电传感器套在绝缘测量管道上，所述第23环形静电 传感器至第13环形静电传感器之间的轴向距离等于第23环形静电传感器至第14环形静 电传感器之间的轴向距离；将第24环形静电传感器设在第14环形静电传感器与第15环形 静电传感器之间且第24环形静电传感器套在绝缘测量管道上，所述第24环形静电传感器 至第14环形静电传感器之间的轴向距离等于第24环形静电传感器至第15环形静电传感 器之间的轴向距离；将第25环形静电传感器套在绝缘测量管道上且第25环形静电传感器 与第15环形静电传感器之间的距离为第一静电传感器阵列中相邻的环形静电传感器之间 的轴向间距P的二分之一，分别将第一静电传感器阵列和第二静电传感器阵列中的环形静 电传感器连接在一起，并由第一静电传感器阵列和第二静电传感器阵列分别产生两组反映 气固两相流流动信息的静电感应信号，两组信号分别接入前置电荷差分放大电路两输入端 进行差分放大后，由数据采集电路送入计算机，由计算机对数据采集卡的输出信号进行频 谱分析并确定频谱上的峰值频率，进而计算获得气固两相流颗粒平均速度。本发明所述的一种用于实施颗粒速度的线性静电传感器阵列测量方法的装置，包 括测量探头、前置电荷差分放大电路、数据采集卡及计算机，前置电荷差分放大电路的输 出端与数据采集卡输入端连接，数据采集卡的输出端与计算机的输入端连接并由计算机对 数据采集卡的输出信号进行频谱分析并确定频谱上的峰值频率，进而计算获得气固两相流 颗粒平均速度，所述测量探头包括绝缘测量管道，在绝缘测量管道上设有的第一静电传感 器阵列及第二静电传感器阵列，在绝缘测量管道、第一静电传感器阵列及第二静电传感器 阵列外部设有金属屏蔽罩。所述第一静电传感器阵列至少包括第11环形静电传感器、第12环形静电传感器、 第13环形静电传感器、第14环形静电传感器、第15环形静电传感器，并且第一静电传感器 阵列中相邻的环形静电传感器之间的轴向间距P相等，第一静电传感器阵列中的各个环形 静电传感器由第一静电传感器阵列导线连接，所述第二静电传感器阵列至少包括第21环 形静电传感器、第22环形静电传感器、第23环形静电传感器、第24环形静电传感器、第25 环形静电传感器，第二静电传感器阵列中的各个环形静电传感器由第二静电传感器阵列导 线连接。第21环形静电传感器设在第11环形静电传感器与第12环形静电传感器之间且第 21环形静电传感器至第11环形静电传感器之间的轴向距离等于第21环形静电传感器至 第12环形静电传感器之间的轴向距离，第22环形静电传感器设在第12环形静电传感器与 第13环形静电传感器之间且第22环形静电传感器至第12环形静电传感器之间的轴向距 离等于第22环形静电传感器至第13环形静电传感器之间的轴向距离，第23环形静电传感 器设在第13环形静电传感器与第14环形静电传感器之间且第23环形静电传感器至第13 环形静电传感器之间的轴向距离等于第23环形静电传感器至第14环形静电传感器之间的 轴向距离，第24环形静电传感器设在第14环形静电传感器与第15环形静电传感器之间且 第24环形静电传感器至第14环形静电传感器之间的轴向距离等于第24环形静电传感器 至第15环形静电传感器之间的轴向距离，第25环形静电传感器与第15环形静电传感器之 间的距离为第一静电传感器阵列中相邻的环形静电传感器之间的轴向间距P的二分之一。
与现有技术相比，本发明具有如下优点1)相比于单环静电感应空间滤波器，本发明利用双静电传感器阵列结合差分放大 电路，提高了静电感应空间滤波器的选择性，降低了速度信号中心频率测量的不确定性。2)由于两个线性静电传感器阵列的位置相差电极间距的一半，带电颗粒经过两个 线性静电传感器阵列时，产生相位差为η的两个输出信号，两信号差分消除了单个静电传 感器阵列输出信号中直流成分导致中心频率偏斜问题，提高了颗粒速度测量的准确性。3)线性静电传感器阵列在结构上对流体的流动状况无影响，属于非接触式测量方 法，具有结构简单，信号处理方便，价格低廉等特点，适合于恶劣的工业气力输送和气固两 相流系统中应用。


图1是线性静电传感器阵列颗粒速度测量装置的示意图，其中，1-测量探头；2-前 置电荷差分放大电路；3-数据采集卡；4-计算机。图2是本发明线性静电传感器阵列探头结构简图，其中，5-第一静电传感器阵列； 6_第二静电传感器阵列；7-第二静电传感器阵列导线；8-第一静电传感器阵列导线；9-金 属屏蔽罩；10-绝缘测量管道。图3是线性静电传感器阵列前置电荷差分放大电路图，其中，11-第一输入端； 12-第二输入端；13-输出端。图4是单环静电传感器输出信号的功率谱。图5是线性静电传感器阵列输出信号的功率谱。
具体实施例方式实施例1一种颗粒速度的线性静电传感器阵列测量方法，取两组结构和尺度相同的第一静 电传感器阵列5和第二静电传感器阵列6及绝缘测量管道10，所述第一静电传感器阵列5 至少包括第11环形静电传感器、第12环形静电传感器、第13环形静电传感器、第14环形 静电传感器、第15环形静电传感器，所述第二静电传感器阵列6至少包括第21环形静电传 感器、第22环形静电传感器、第23环形静电传感器、第24环形静电传感器、第25环形静电 传感器，将第11环形静电传感器、第12环形静电传感器、第13环形静电传感器、第14环形 静电传感器、第15环形静电传感器套设在绝缘测量管道10，并且第一静电传感器阵列5中 相邻的环形静电传感器之间的轴向间距P相等，将第21环形静电传感器设在第11环形静 电传感器与第12环形静电传感器之间且第21环形静电传感器套在绝缘测量管道10上，所 述第21环形静电传感器至第11环形静电传感器之间的轴向距离等于第21环形静电传感 器至第12环形静电传感器之间的轴向距离；将第22环形静电传感器设在第12环形静电传 感器与第13环形静电传感器之间且第22环形静电传感器套在绝缘测量管道10上，所述第 22环形静电传感器至第12环形静电传感器之间的轴向距离等于第22环形静电传感器至第 13环形静电传感器之间的轴向距离；将第23环形静电传感器设在第13环形静电传感器与 第14环形静电传感器之间且第23环形静电传感器套在绝缘测量管道10上，所述第23环 形静电传感器至第13环形静电传感器之间的轴向距离等于第23环形静电传感器至第14环形静电传感器之间的轴向距离；将第24环形静电传感器设在第14环形静电传感器与第 15环形静电传感器之间且第24环形静电传感器套在绝缘测量管道10上，所述第24环形静 电传感器至第14环形静电传感器之间的轴向距离等于第24环形静电传感器至第15环形 静电传感器之间的轴向距离；将第25环形静电传感器套在绝缘测量管道10上且第25环形 静电传感器与第15环形静电传感器之间的距离为第一静电传感器阵列5中相邻的环形静 电传感器之间的轴向间距P的二分之一，分别将第一静电传感器阵列5和第二静电传感器 阵列6中的环形静电传感器连接在一起，并由第一静电传感器阵列5和第二静电传感器阵 列6分别产生两组反映气固两相流流动信息的静电感应信号，两组信号分别接入前置电荷 差分放大电路2的两输入端进行差分放大后，由数据采集电路3送入计算机4，由计算机4 对数据采集卡的输出信号进行频谱分析并确定频谱上的峰值频率，进而计算获得气固两相 流颗粒平均速度。实施例2一种用于实施颗粒速度的线性静电传感器阵列测量方法的装置，包括测量探头 1、前置电荷差分放大电路2、数据采集卡3及计算机4，前置电荷差分放大电路2的输出端 与数据采集卡3输入端连接，数据采集卡3的输出端与计算机4的输入端连接并由计算机 4对数据采集卡3的输出信号进行频谱分析并确定频谱上的峰值频率，进而计算获得气固 两相流颗粒平均速度，所述测量探头1包括绝缘测量管道10，在绝缘测量管道10上设有 的第一静电传感器阵列5及第二静电传感器阵列6，在绝缘测量管道10、第一静电传感器阵 列5及第二静电传感器阵列6外部设有金属屏蔽罩9。所述第一静电传感器阵列5至少包 括第11环形静电传感器、第12环形静电传感器、第13环形静电传感器、第14环形静电传 感器、第15环形静电传感器，并且第一静电传感器阵列5中相邻的环形静电传感器之间的 轴向间距P相等，第一静电传感器阵列5中的各个环形静电传感器由第一静电传感器阵列 导线8连接，所述第二静电传感器阵列6至少包括第21环形静电传感器、第22环形静电传 感器、第23环形静电传感器、第24环形静电传感器、第25环形静电传感器，第二静电传感 器阵列6中的各个环形静电传感器由第二静电传感器阵列导线7连接，第21环形静电传感 器设在第11环形静电传感器与第12环形静电传感器之间且第21环形静电传感器至第11 环形静电传感器之间的轴向距离等于第21环形静电传感器至第12环形静电传感器之间的 轴向距离，第22环形静电传感器设在第12环形静电传感器与第13环形静电传感器之间且 第22环形静电传感器至第12环形静电传感器之间的轴向距离等于第22环形静电传感器 至第13环形静电传感器之间的轴向距离，第23环形静电传感器设在第13环形静电传感器 与第14环形静电传感器之间且第23环形静电传感器至第13环形静电传感器之间的轴向 距离等于第23环形静电传感器至第14环形静电传感器之间的轴向距离，第24环形静电传 感器设在第14环形静电传感器与第15环形静电传感器之间且第24环形静电传感器至第 14环形静电传感器之间的轴向距离等于第24环形静电传感器至第15环形静电传感器之间 的轴向距离，第25环形静电传感器与第15环形静电传感器之间的距离为第一静电传感器 阵列5中相邻的环形静电传感器之间的轴向间距ρ的二分之一。下面参照附图，对本发明的具体实施方案做出更为详细的说明1)两组具有相同结构和尺度的环状静电传感器阵列安装在绝缘测量管道外壁上， 产生两组反映气固两相流动信息的静电感应信号，两组信号分别接入前置电荷差分放大电路两端进行差分放大后，由数据采集电路送入计算机。2)对采集到的差分静电信号e (η)进行傅立叶变换处理得到En (k)，然后再取其幅 值的平方，并除以差分静电信号离散数据点数长度N，作为序列e (η)的功率谱P(k)的估计， 则
(1)其中，η为时域差分静电信号离散点，k为频域离散点。3)根据步骤2)得到的功率谱特性函数的峰值位置确定尖峰频率值&，公式如下
(2)其中，K为功率谱函数峰值对应位置的离散点数；F为功率谱分析的频率分辨率。4)根据功率谱尖峰频率值&和线性静电传感器阵列电极间隔P，确定管道内气固 两相流颗粒平均速度V，计算公式如下
(3)其中，k0为速度无量纲校正系数，由实验标定确定。在实际粉体颗粒输送条件下， 利用相位多普勒测速仪(PDA)对线性静电传感器阵列测量系统进行对比标定。具体的标 定过程如下相位多普勒测速仪与线性静电传感器阵列测量系统同步测量，速度测量系统 记录测量数据并保存，取与PDA同时间，同区间测量值的平均值与PDA测量值组成一个数据 对，每次标定至少要获得15对数据。以线性静电传感器阵列测量的颗粒速度为横坐标(X)， PDA测得的颗粒速度为纵坐标(y)。将相关系数大于0. 85的数据对定义为有效数据点，有 效测点的数量m应在10个以上。运用一元线性回归，给出标定曲线，进而获得标定系数Ictl 因此由式(3)可见获得了线性静电传感器阵列输出信号功率谱特性的尖峰频率 值fo，即可计算出颗粒平均速度V。参照图1，图2和图3所示，用于气固两相流颗粒速度的线性静电传感器阵列测量 装置主要包括测量探头1、前置电荷差分放大电路2、数据采集卡3和计算机4。探头内第一 静电传感器阵列和第二静电传感器阵列输出信号，通过导线分别与前置电荷差分放大电路 2的两输入端相连，经差分放大后，通过数据采集卡3与计算机4相连接相连。在计算机内 由自行编制的数据采集与处理软件包，将差分静电信号进行预处理后，进行分析与处理，获 得颗粒的流动速度的测量值。测量装置中所用线性静电传感器阵列测量探头，在绝缘测量管道10的外部安装 结构相同的第一静电传感器阵列5和第二静电传感器阵列6，并且两阵列的电极按间距为 P/2的相对位置进行交叉布置。由于两个线性静电传感器阵列的相对位置为各自电极间距 P的一半，带电颗粒经过两个线性静电传感器阵列时，产生相位差为η的两个输出信号。第 一静电传感器阵列5和第二静电传感器阵列6分别通过第一静电传感器阵列导线8和第二 静电传感器阵列导线7与前置电荷差分放大电路的第一输入端11和第二输入端12相连， 经差分放大后，窄带周期性信号成分得以保留，而基频直流部分被剔除。线性静电传感器阵列由q个结构和尺寸相同的金属环状电极构成，q个电极以相同电极间隔P沿管道轴向紧 贴管道外壁安装布置，并通过导线连为一体。电极的数目q—般取5-10个。电极的间隔ρ 可取管道的直径D大小。整个绝缘测量管道、第一静电传感器阵列和第二静电传感器阵列 均包覆于金属屏蔽罩9内。线性静电传感器阵列差分放大电路的连接方式为第一电容C1 一端和第一电阻R1 一端与第一运算放大器~的反向输入端相连接，第一电容C1另一端、第一电阻R1另一端和 第三电阻R3 —端与第一运算放大器A1的输出端相连接，第二电容C2 —端和第二电阻R2 — 端与第二运算放大器A2的反向输入端相连接，第二电容C2另一端、第二电阻R2另一端和第 四电阻R4—端与第二运算放大器4的输出端相连接，第一运算放大器A1的正向输入端和第 二运算放大器A2的正向输入端接地，第三电阻民另一端和第五电阻R5—端与第三运算放大 器A3的反向输入端相连接，第五电阻R5另一端与第三运算放大器A3的输出端相连接，第四 电阻R4另一端和第六电阻R6 —端与第三运算放大器A3的正向输入端相连接，第六电阻R6 另一端接地。前置电荷差分放大电路的输出端通过数据采集卡PCI 9112 (凌华科技生产) 与计算机相连接。该电荷放大电路采用三个放大器组成差动放大电路，具有输入阻抗高、共 模抑制比高、失调电压低、漂移小、放大倍数稳定和输出阻抗低等优点。线性静电传感器阵 列输出的感应电荷信号是一种低频的微弱信号，因此有必要采取抗干扰措施1)元器件的 选择微弱信号检测的首要问题就是尽量降低放大器本身的噪声。本电路中第一运算放大器 和第二运算放大器采用的是高输入阻抗放大器0PA128，频率范围在ΙΟΗζ-ΙΟΚΗζ时，等效噪 声的电压值2.4μν ；在0. 1Ηζ-20ΚΗζ时，等效噪声的电流iN = 0. 12fA/(Hz)1/20第三 运算放大器0P07是一种高精度的仪用放大器，eN和iN的值均较小。电路中电阻均采用低 噪声的金属膜电阻，精度为1%，功率为1/2(W)。信号线上的电容均采用渡银云母电容，以 降低电路中的噪声。2)金属屏蔽抗干扰采用接地金属屏蔽盒可以消除电磁干扰，防止电路 元件受到湿度、光线的照射，造成电路元件的性能参数的变化。此外，必须避免振动造成元 器件变形或电路连接线发生移动带来的影响。图4是单环静电传感器输出信号的功率谱。图5是线性静电传感器阵列输出信号 的功率谱。从图4和图5可见，线性静电传感器阵列输出信号的谱带较窄，尖峰明显，可有 效地降低中心频率测量不准确带来的速度测量误差。现已对石英沙、玻璃珠等物料在重力输送实验台和煤粉密相气力输送装置上进行 了试验，利用本发明中提及的方法及装置，对颗粒速度范围在0 20m/s的情况进行了测 试，取得了较好的效果。本发明的原理如下仪器的工作过程是首先针对实际应用管道，在粉体颗粒输送条件下，利用相位多 普勒测速仪(PDA)对线性静电传感器阵列速度测量系统进行对比标定，获得无量纲标定系 数& ；应用线性静电传感器阵列速度测量时，由静电传感器阵列及计算机数据采集系统对 管道内气固两相流颗粒静电噪声进行数据采集，通过傅立叶变换计算差分静电信号的功率 谱密度函数，之后即在功率谱特性曲线上读出尖峰频率值&，进而根据ν = h · ρ · &，计算 获得气固两相流颗粒平均速度。
权利要求
一种颗粒速度的线性静电传感器阵列测量方法，其特征在于，取两组结构和尺度相同的第一静电传感器阵列(5)和第二静电传感器阵列(6)及绝缘测量管道(10)，所述第一静电传感器阵列(5)至少包括第11环形静电传感器、第12环形静电传感器、第13环形静电传感器、第14环形静电传感器、第15环形静电传感器，所述第二静电传感器阵列(6)至少包括第21环形静电传感器、第22环形静电传感器、第23环形静电传感器、第24环形静电传感器、第25环形静电传感器，将第11环形静电传感器、第12环形静电传感器、第13环形静电传感器、第14环形静电传感器、第15环形静电传感器套设在绝缘测量管道(10)，并且第一静电传感器阵列(5)中相邻的环形静电传感器之间的轴向间距p相等，将第21环形静电传感器设在第11环形静电传感器与第12环形静电传感器之间且第21环形静电传感器套在绝缘测量管道(10)上，所述第21环形静电传感器至第11环形静电传感器之间的轴向距离等于第21环形静电传感器至第12环形静电传感器之间的轴向距离；将第22环形静电传感器设在第12环形静电传感器与第13环形静电传感器之间且第22环形静电传感器套在绝缘测量管道(10)上，所述第22环形静电传感器至第12环形静电传感器之间的轴向距离等于第22环形静电传感器至第13环形静电传感器之间的轴向距离；将第23环形静电传感器设在第13环形静电传感器与第14环形静电传感器之间且第23环形静电传感器套在绝缘测量管道(10)上，所述第23环形静电传感器至第13环形静电传感器之间的轴向距离等于第23环形静电传感器至第14环形静电传感器之间的轴向距离；将第24环形静电传感器设在第14环形静电传感器与第15环形静电传感器之间且第24环形静电传感器套在绝缘测量管道(10)上，所述第24环形静电传感器至第14环形静电传感器之间的轴向距离等于第24环形静电传感器至第15环形静电传感器之间的轴向距离；将第25环形静电传感器套在绝缘测量管道(10)上且第25环形静电传感器与第15环形静电传感器之间的距离为第一静电传感器阵列(5)中相邻的环形静电传感器之间的轴向间距p的二分之一，分别将第一静电传感器阵列(5)和第二静电传感器阵列(6)中的环形静电传感器连接在一起，并由第一静电传感器阵列(5)和第二静电传感器阵列(6)分别产生两组反映气固两相流流动信息的静电感应信号，两组信号分别接入前置电荷差分放大电路(2)的两输入端进行差分放大后，由数据采集电路(3)送入计算机(4)，由计算机(4)对数据采集卡(3)的输出信号进行频谱分析并确定频谱上的峰值频率，进而计算获得气固两相流颗粒平均速度。
2.一种用于实施权利要求1所述颗粒速度的线性静电传感器阵列测量方法的装置，包 括测量探头(1)、前置电荷差分放大电路(2)、数据采集卡(3)及计算机(4)，前置电荷差 分放大电路(2)的输出端与数据采集卡(3)输入端连接，数据采集卡(3)的输出端与计算 机(4)的输入端连接并由计算机(4)对数据采集卡(3)的输出信号进行频谱分析并确定频 谱上的峰值频率，进而计算获得气固两相流颗粒平均速度，其特征在于，所述测量探头(1) 包括绝缘测量管道(10)，在绝缘测量管道(10)上设有第一静电传感器阵列(5)及第二静 电传感器阵列(6)，在绝缘测量管道(10)、第一静电传感器阵列(5)及第二静电传感器阵 列(6)的外部设有金属屏蔽罩(9)。所述第一静电传感器阵列(5)至少包括第11环形静 电传感器、第12环形静电传感器、第13环形静电传感器、第14环形静电传感器、第15环形 静电传感器，并且第一静电传感器阵列(5)中相邻的环形静电传感器之间的轴向间距ρ相 等，第一静电传感器阵列(5)中的各个环形静电传感器由第一静电传感器阵列导线(8)连 接，所述第二静电传感器阵列(6)至少包括第21环形静电传感器、第22环形静电传感器、第23环形静电传感器、第24环形静电传感器、第25环形静电传感器，第二静电传感器阵列 (6)中的各个环形静电传感器由第二静电传感器阵列导线(7)连接，第21环形静电传感器 设在第11环形静电传感器与第12环形静电传感器之间且第21环形静电传感器至第11环 形静电传感器之间的轴向距离等于第21环形静电传感器至第12环形静电传感器之间的轴 向距离，第22环形静电传感器设在第12环形静电传感器与第13环形静电传感器之间且第 22环形静电传感器至第12环形静电传感器之间的轴向距离等于第22环形静电传感器至 第13环形静电传感器之间的轴向距离，第23环形静电传感器设在第13环形静电传感器与 第14环形静电传感器之间且第23环形静电传感器至第13环形静电传感器之间的轴向距 离等于第23环形静电传感器至第14环形静电传感器之间的轴向距离，第24环形静电传感 器设在第14环形静电传感器与第15环形静电传感器之间且第24环形静电传感器至第14 环形静电传感器之间的轴向距离等于第24环形静电传感器至第15环形静电传感器之间的 轴向距离，第25环形静电传感器与第15环形静电传感器之间的距离为第一静电传感器阵 列(5)中相邻的环形静电传感器之间的轴向间距ρ的二分之一。
全文摘要
本发明公开了一种颗粒速度的线性静电传感器阵列测量方法及装置。该方法在管道轴向上布置多个环状电极构成的第一线性静电传感器阵列和第二线性静电传感器阵列，当带电颗粒通过两静电传感器阵列时，产生两组反映气固流动信息的静电信号，接入前置电荷差分电路放大后，经数据采集电路送入计算机，在计算机内对差分静电信号进行频谱分析并确定频谱上的峰值频率，进而获得气固两相流颗粒平均速度。相比于单环静电感应空间滤波器，线性静电传感器阵列具有较高的空间选择性，因此提高了颗粒速度测量的准确性。本发明的颗粒速度线性静电传感器阵列测量装置，包括测量探头、前置电荷差分放大电路、数据采集卡及计算机。
文档编号G01P5/08GK101900743SQ20101018573
公开日2010年12月1日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者付飞飞, 李健, 王式民, 许传龙, 高鹤明 申请人:东南大学